[源码分析系列] 不要在循环体中使用 array_push ()

一冉再的个人博客 / 0 / 2 / 创建于 5年前

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标题是不要在循环体中使用 array_push()，其实这只是本篇文章的结论之一
下面我们一起研究一下 php 语言中数组的追加元素

向数组追加元素

我们知道 php 在数组栈尾追加元素的方式有两种

$a = []; array_push($a,'test');

$a[] = 'test';

那么这两种方式有什么区别呢？

我们先来比较一下性能

ArrayPush

一个 ArrayPush 类

pushEachOne() 循环体中使用 array_push() 来为 $a 追加元素

pushEachTwo() 循环体中使用 $a[] = $var 来为 $a 追加元素

/**
 * Class ArrayPush
 */
class ArrayPush
{

    /**
     * @param int $times
     * @return array
     */
    public static function pushEachOne(int $times): array
    {
        $a = [];
        $b = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
        for ($i = 0; $i < $times; $i++) {
            array_push($a, $b[$i % 10]);
        }
        return $a;
    }

    /**
     * @param int $times
     * @return array
     */
    public static function pushEachTwo(int $times): array
    {
        $a = [];
        $b = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
        for ($i = 0; $i < $times; $i++) {
            $a[] = $b[$i % 10];
        }
        return $a;
    }

}

编写代码测试

循环追加 100 万个元素

ini_set('memory_limit', '4000M');
$timeOne = microtime(true);
$a       = ArrayPush::pushEachOne(1000000);
echo 'count pushEachOne result | ' . count($a) . PHP_EOL;
$timeTwo = microtime(true);
$b       = ArrayPush::pushEachTwo(1000000);
echo 'count pushEachTwo result | ' . count($b) . PHP_EOL;
$timeThree = microtime(true);
echo PHP_EOL;
echo 'pushEachOne | ' . ($timeTwo - $timeOne) . PHP_EOL;
echo 'pushEachTwo | ' . ($timeThree - $timeTwo) . PHP_EOL;
echo PHP_EOL;

结果

结果不言而喻，$a[] = 比使用 array_push() 快了接近三倍

count pushEachOne result | 1000000
count pushEachTwo result | 1000000

pushEachOne | 1.757071018219
pushEachTwo | 0.67165303230286

分析

array_push()为什么慢？这么慢，我们还有使用它的场景吗？

官方手册

array_push — 将一个或多个单元压入数组的末尾（入栈）

array_push ( array &$array , mixed $value1 [, mixed $... ] ) : int

array_push() 将 array 当成一个栈，并将传入的变量压入 array 的末尾。array 的长度将根据入栈变量的数目增加。和如下效果相同：
<?php$array[] = $var;?>
并对每个传入的值重复以上动作。

Note: 如果用 array_push() 来给数组增加一个单元，还不如用 \$array[] = ，因为这样没有调用函数的额外负担。

Note: 如果第一个参数不是数组，array_push() 将发出一条警告。这和 \$var[] 的行为不同，后者会新建一个数组。

官方源码

看一下源码中的 array_push()

/* {{{ proto int array_push(array stack, mixed var [, mixed ...])
   Pushes elements onto the end of the array */
PHP_FUNCTION(array_push)
{
    zval   *args,       /* Function arguments array */
           *stack,      /* Input array */
            new_var;    /* Variable to be pushed */
    int i,              /* Loop counter */
        argc;           /* Number of function arguments */

    //这一段是函数的参数解析
    ZEND_PARSE_PARAMETERS_START(2, -1)
        Z_PARAM_ARRAY_EX(stack, 0, 1)
        Z_PARAM_VARIADIC('+', args, argc)
    ZEND_PARSE_PARAMETERS_END();

    /* For each subsequent argument, make it a reference, increase refcount, and add it to the end of the array */
    for (i = 0; i < argc; i++) {
        //拷贝一个
        ZVAL_COPY(&new_var, &args[i]);

        //插入新数值，自动
        if (zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(stack), &new_var) == NULL) {
            if (Z_REFCOUNTED(new_var)) Z_DELREF(new_var);
            php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Cannot add element to the array as the next element is already occupied");
            RETURN_FALSE;
        }
    }

    /* Clean up and return the number of values in the stack */
    RETVAL_LONG(zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(stack)));
}
/* }}} */

$a[] = 的实现是根据赋值的变量类型调用了一系列 Zend_API 函数 add_next_index_* ，它们在设置一个对应类型的 zval 值以后直接调用了 zend_hash_next_index_insert

ZEND_API int add_next_index_long(zval *arg, zend_long n) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_LONG(&tmp, n);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_null(zval *arg) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_NULL(&tmp);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_bool(zval *arg, int b) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_BOOL(&tmp, b);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_resource(zval *arg, zend_resource *r) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_RES(&tmp, r);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_double(zval *arg, double d) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_DOUBLE(&tmp, d);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_str(zval *arg, zend_string *str) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_STR(&tmp, str);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_string(zval *arg, const char *str) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_STRING(&tmp, str);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_stringl(zval *arg, const char *str, size_t length) /* {{{ */
{
    zval tmp;

    ZVAL_STRINGL(&tmp, str, length);
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */

ZEND_API int add_next_index_zval(zval *arg, zval *value) /* {{{ */
{
    return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), value) ? SUCCESS : FAILURE;
}
/* }}} */